可伸缩带式输送机设计.docx
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1、专 业: 机械工程及其自动化 论文题目: 可伸缩带式输送机 摘 要带式输送机是现代物料连续运输的重要设备,是连续运动的无端输送带运送货物的机械。它是提升和运输机械的重要组成部分,它具有结构简单、成本低、运输距离长、效率高的优点。其主要用于冶金、采矿、煤炭、电站、港口以及工业企业。本文主要介绍了一种煤矿井下煤炭运输可伸缩输带式输送机的设计。本机主要特点是:随着巷道的掘进,输送机的机尾可伸长或缩短,不断调整输送带的长度来进行物料的运送,可适应综采面连续推进或后退的需要。本文首先对可伸缩带式输送机作了简单的概述:介绍了可伸缩带式输送机的工作特点、发展概况、工作原理及分类;然后分析了可伸缩带式输送机的
2、选型原则及计算方法,并根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计;接着对此输送机的传动部分进行了详细的设计计算与校核,之后对所选择的输送机各主要零部件进行了校核;最后在理论方面提出了对输送机的几点改进。此带式输送机结构简单、操作简单、装卸方便、成本低、设备安全可靠,在煤矿井下应用广泛。本次带式输送机设计代表了设计的一般过程,对今后带式输送机的选型设计工作,尤其是可伸缩带式输送机的设计工作有一定的参考价值。关键词:可伸缩带式输送机; 选型设计; 主要部件; 驱动装置ABSTRACTBelt conveyer is one of the most equipment used in
3、 bulk transport. Belt conveyer is a continual motion machine of side less conveying articles. Belt conveyer is an important component part of lifting and transport machinery. Its structure is very simple, and has low cost, long distance transport and very high productivity. It is mainly used in meta
4、llurgy、mining coal、power plant、port and industrial enterprises. In this paper, this situation presents a major driving coal mine coal gangue transport conveyor scalable design. The main characteristics of this machine is: With the tunnel boring, and constantly adjust the length of conveyor belt for
5、transportation of materials. First of all, the belt conveyor outlined briefly: introduced the work of the characteristics of belt conveyor, including development, working principle and classification; followed by an analysis of the selection principle of belt conveyor and calculation methods; and th
6、en based on these design .Selection criteria and calculation method of parameters in accordance with the requirements of a given type design; then on the conveyor of choice for all the major components of the check. Finally, a simple description of a conveyor installation and maintenance. This belt
7、conveyor structure is simple and convenient operation of the demolition equipment, low cost, safe and reliable equipment, widely used in coal mine. Belt conveyor design on behalf of the general process of design, type design for the future that there is a reference value.Keywords: extensible belt co
8、nveyor; type design; the main components; drive devices.目 录1 概述11.1国内外带式输送机的发展状况11.2带式输送机的应用21.3带式输送机的分类21.4可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点21.4.1可伸缩带式输送机的型号含义21.4.2可伸缩带式输送机的主要特点21.5可伸缩带式输送机的工作原理31.6可伸缩带式输送机的结构概述31.6.1机头传动装置41.6.2储带装置41.6.3张紧装置51.6.4机身部51.6.5机尾52 带式输送机的设计计算62.1工作条件与原始参数62.2输送带宽度的确定62.2.1输送带宽度的初步计
9、算62.2.2输送带宽度的核算62.3圆周驱动力计算72.3.1主要阻力72.3.2附加阻力92.3.3倾斜阻力92.3.4圆周驱动力92.4输送带张力计算102.4.1输送带不打滑条件限制102.4.2输送带下垂度的限制102.4.3运行阻力计算112.4.4各特性点张力计算122.4.5输送带验算142.5传动功率计算152.5.1滚筒传动轴功率152.5.2电机功率计算162.6传动滚筒相关参数计算162.6.1传动滚筒合张力计算162.6.2传动滚筒直径初选162.6.3传动滚筒最大扭矩计算162.7拉紧行程与拉紧力计算172.7.1拉紧行程计算172.7.2拉紧力计算173 传动装置
10、的设计与计算193.1传动方案的确定193.2电动机选型193.3减速器的设计与计算203.3.1总传动比的计算203.3.2传动比分配203.3.3运动和动力参数计算203.3.4直齿圆锥齿轮传动的设计与计算213.3.5直齿圆柱齿轮传动的设计与计算(轴与轴间)243.3.6其它齿轮设计与计算273.3.7高速轴的设计283.3.8键的校核313.3.9各组轴承的选用333.3.10箱体的设计343.3.11减速器附件的设计343.4液力耦合器354 带式输送机部件的选用374.1输送带374.1.1输送带的分类374.1.2输送带的连接374.2传动滚筒374.2.1传动滚筒的作用及类型3
11、74.2.2传动滚筒的选型及设计374.2.3传动滚筒结构384.2.4改向滚筒394.3托辊394.3.1托辊的作用与类型394.3.2托辊的选型404.3.3托辊的校核404.4制动装置424.4.1制动装置的作用424.4.2制动装置的种类424.4.3制动装置的选型424.5改向装置434.6拉紧装置434.6.1拉紧装置的作用434.6.2张紧装置在使用中应满足的要求434.6.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点434.6.4拉紧装置布置时应遵循的原则444.6.5拉紧装置的种类及特点444.7机架与中间架444.8给料装置454.8.1对给料装置的基本要求454.8.2装料点的缓冲4
12、54.9卸料装置464.10清扫装置464.10.1常用清扫装置的形式与特点464.10.2清扫器的安装位置474.11电气及安全保护装置485 总结49参考文献51翻译部分52英文原文52中文译文59致 谢641 概述带式输送机是以输送带兼作牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备,可运送矿石、煤炭、沙等粉、块状物和包装好的成件物品。由于它具有运输能力大、运输阻力小、耗电量低、运行平稳、运输中对物料的损伤小等优点,已被广泛应用于国民经济的各个部门。特别是对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术的关键设备,对建设现代化矿井有重要作用。选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业
13、设计的选题,能培养我们独立解决工程实际问题的能力,通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用,也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。1.1国内外带式输送机的发展状况目前带式输送机已广泛应用于国民经经济各个部门,近年来在露天矿和地下矿的联合运输系统中带式输送机又成为重要的组成部分。主要有:钢绳芯带式输送机、钢绳牵引带式输送机和排弃场的连续输送设施等。这些输送机的特点是输送能力大(可达30000t/h),适用范围广(可运送矿石,煤炭,岩石和各种粉状物料,特定条件下也可以运人),安全可靠,自动化程度高,设备维护检修容易,爬坡能力大(可达16),经营费用低,由于缩短运输距离可
14、节省基建投资。带式输送机的发展趋势是:大运输能力、大带宽、大倾角、增加单机长度和水平转弯,合理使用带式张力,降低物料输送能耗,清理带式的最佳方法等。我国已于1978年完成了钢绳芯带式输送机的定型设计。钢绳芯带式输送机的适用范围:(1)适用于环境温度一般为-4040C; (2)可做水平运输,倾斜向上(16)和向下(1012)运输,也可以转弯运输;运输距离长,单机输送可达15km;(3)可露天铺设,运输线可设防护罩或设通廊;(4)输送带伸长率为普通带的1/5左右;其使用寿命比普通带式长;运输距离大。国外带式输送机技术的发展很快,其主要表现在两个方面:一方面是带式输送机的功能多元化、应用范围扩大化,
15、如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯带式输送机等各种机型;另一方面是带式输送机本身的技术与装备有了巨大的发展,尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为发展的主要方向,其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术,提高了带式输送机的运行性能和可靠性。其关键技术与装备有以下几个特点:(1)设备大型化。其主要技术参数与装备均向着大型化发展,以满足年产300500万t以上高产高效集约化生产的需要。(2)应用动态分析技术和机电一体化、计算机监控等高新技术,采用大功率软起动与自动张紧技术,对输送机进行动态监测与监控,大大地降低了输送带的动张力,设备运行性能好,运输效率高。(3)采用
16、多机驱动与中间驱动及其功率平衡、输送机变向运行等技术,使输送机单机运行长度在理论上已不受限制,并确保了输送系统设备的通用性、互换性及其单元驱动的可靠性。(4)新型、高可靠性关键部件技术。如包含CST等在内的各种先进的大功率驱动装置与调速装置、高寿命高速托辊、自清式滚筒装置、高效储带装置、快速自移机尾等。如英国FSW生产的FSW1200/(23)400(600)工作面顺槽带式输送机就采用了液体差速或变频调速装置,运输能力达3000 t/h以上,它的机尾与新型转载机(如美国久益公司生产的S500E)配套,可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。1.2带式输送机的应用可伸缩带式输送机主
17、要供中、小型煤矿的机械采煤工作面及一般采煤面作作顺槽运输。也可用作掘进机的后配套。当与掘进机配套作掘进运输时,不但能加快掘进速度面且可减低劳动强度,显示它特有的经济合理性。1.3带式输送机的分类带式输送机分类方法有多种,按运输物料的输送带结构可分成两类,一类是普通型带式输送机,这类带式输送机在输送带运输物料的过程中,上带呈槽形,下带呈平形,输送带有托辊托起,输送带外表几何形状均为平面;另外一类是特种结构的带式输送机,各有各的输送特点。其简介如下:1.4可伸缩带式输送机的型号含义和主要特点1.4.1可伸缩带式输送机的型号含义D S J 100/I S-R(B) 煤矿用带式输送机 第二次修改设计
18、可伸缩 向上输送,承人 钢架 带宽100cm,总功率500kw1.4.2可伸缩带式输送机的主要特点带式输送机具有长度大、运行速度高、运输能力大,且工作阻力小、耗电量低。同样的运输条件和距离,带式输送机使用的台数少,中间转载次数也少,故能节省设备和人力。其主要特点如下:(1)本机符合井下矿用带式输送机系列MT8201999和MT9012000标准,并尽可能地采用了通用固定带式输送机系列的有关标准,本机所用的驱动滚筒,改向滚筒,下托辊,清扫器等与标准带式输送机尺寸规格相同,以达通用互换,而减速器等传动部件不同规格的刮板输送机基本通用,因而“三化程度高”。(2)机头传动装置采用墙板式机架结构,传动部
19、件侧帮固定,具有结构紧凑,安装断面小,刚性强,拆装方便等优点。(3)机身为无螺栓连接的钢架落地式,具有结构简单,拆装方便,劳动强度低,伸缩迅速等特点。(4)张紧输送带及收放输送带采用电动绞车和液压自动张紧装置,操作简便、省力、张紧可靠。(5)托辊为仿西德结构,采用铸铁轴承座,迷宫式尼龙密封件,密封可靠,转动灵活,使用寿命长。(6)传动滚筒外层包胶,可提高输送带与滚筒的摩擦因数,对防止打滑,减小初张力,具有较好的效果。1.5可伸缩带式输送机的工作原理在综合机械化采煤工作中,由于工作面向前推进的速度较快,而拆移顺槽中运输设备的次数和花费的时间在总生产时间中所占的比重较大,影响了采煤生产能力的进一步
20、提高,所以要求顺槽运输设备能够比较灵活地伸长或缩短。可伸缩带式输送机是供顺槽运输的专用设备。由工作面输送机运来的煤,经顺槽桥式转载机卸装到可伸缩带式输送机上,由它把煤从顺槽运到上、下山或装车站的煤仓中。可伸缩带式输送机机身长度可根据工作需要不断伸长或逐渐缩短,其最大伸长量不应超过电动机的额定功率所允许的长度;最小缩短量,可以缩至机身不能再缩为止。可伸缩带式输送机和普通带式输送机相比,增加了一个储带仓、一套储带装置和机尾牵引机构。可伸缩带式输送机是根据挠性体摩擦传动的原理,靠带式与传动滚筒之间的摩擦力来驱动带式运行,从而完成运输作业的,其工作原理如图11所示。皮带绕过传动装置2的滚筒,经储带装置
21、3的滚筒至机尾4的滚筒,形成无级环形带。带式均支承在托辊上。储带装置部分的液压拉紧装置把工作带张紧,使带在工作中与传动滚筒产生摩擦力。输送机的伸缩是利用带在储带仓内的多次折返和收放来实现的。当拉紧装置拉着储带仓内的活动滚筒向机尾方向移动时,皮带进入储带仓内,此时机尾在绞车的牵引下回缩,使整个输送机缩短,反之,则使整个输送机伸长。图1-1 可伸缩带式输送机的工作原理1-卸载端;2-传动装置;3-储带装置;4-机尾;1.6可伸缩带式输送机的结构概述可伸缩带式输送机主要由机头传动装置,储带装置,液压拉紧装置,收放输送带装置,机身及机尾等,机身又是输送机的可伸缩部分。1.6.1机头传动装置机头传动装置
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